Solucionario Capitulos 23-24-25 - copia PDF

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SOLUCIONARIO CAPITULOS 23 – 24 – 25 CAPITULO 23 1) a) Determine con una precisión de tres dígitos significativos la carga y la masa de un átomo de hidrógeno ionizado, representado como H+. 3) El premio Nobel Richard Feynman dijo en alguna ocasión que si dos personas se colocaban a la distancia de su...

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SOLUCIONARIO CAPITULOS 23 – 24 – 25 CAPITULO 23 1) a) Determine con una precisión de tres dígitos significativos la carga y la masa de un átomo de hidrógeno ionizado, representado como H+.

3) El premio Nobel Richard Feynman dijo en alguna ocasión que si dos personas se colocaban a la distancia de sus brazos una de la otra y cada una de ellas tuviera 1% más electrones que protones.

5) a) La separación entre dos protones en una molécula es de 3.80 x 10-10 m. Hallar la fuerza eléctrica ejercida entre ellos.

7) En las esquinas de un triángulo equilátero existen tres cargas puntuales, como se ve en la figura P23.7. Calcule la fuerza eléctrica total sobre la carga de valor 7.00 mC.

9) Dos pequeñas esferas conductoras idénticas se colocan de forma que sus centros se encuentren separados 0.300 m. A una se le da una carga de 12.0 nC y a la otra una carga de - 18.0 nC.

11) En la teoría de Bohr sobre el átomo de hidrógeno, un electrón se mueve en una órbita circular alrededor de un protón, el radio de la órbita es 0.529 x 10-10 m.

13) ¿Cuál será la magnitud y la dirección del campo eléctrico que equilibre el peso de a) un electrón y b) un protón? Use los datos de la tabla 23.1.

15) Dos partículas con carga se encuentran sobre el eje x. La primera es una carga +Q en x = -a. La segunda es una carga desconocida ubicada en x= + 3a.

17) En las esquinas de un cuadrado de lado a, como se muestra en la figura P23.17, existen cuatro parículas con carga. 58.8 grados

19) Considere n partículas con carga positivas iguales cada una de ellas con magnitud Q/n y colocadas de manera simétrica alrededor de un círculo de radio R.

21) Una varilla de 14.0 cm de largo tiene una carga uniforme y su carga total es de -22.0 mC.

23) Un anillo con un radio de 10.0 cm con carga uniforme tiene una carga total igual a 75.0 uC.

25) En el ejemplo 23.8 se dedujo la expresión exacta del campo eléctrico en un punto en el eje de un disco con carga uniforme. Considere un disco con un radio de R 3.00 cm, y una carga uniformemente distribuida de +5.20 uC.

27) Una barra aisladora uniformemente cargada, de 14.0 cm de longitud, se dobla en la forma de un semicírculo, como se muestra en la figura P23.27.

29) Una varilla delgada de longitud L y con carga uniforme por unidad de longitud yace a lo largo del eje x, como se muestra en la figura P23.29.

31) Ocho cubos sólidos de plástico, cada uno con aristas de 3.00 cm, están pegados para formar los objetos (i, ii, iii y iv) que se muestran en la figura P23.31

33) Una varilla de carga negativa de longitud finita tiene una carga uniforme por unidad de longitud. Trace las líneas del campo eléctrico en el plano que contiene la varilla.

35) Tres cargas q positivas idénticas están ubicadas en las esquinas de un triángulo equilátero de lado a, como se muestra en la figura P23.35

37) Un protón se acelera a partir del reposo en un campo eléctrico uniforme de 640 N/C. Poco tiempo después su rapidez es de 1.20 Mm/s (no relativista, ya que v es mucho menor que la rapidez de la luz) a) Determine la aceleración del protón.

39) Los electrones en un haz de partículas tienen cada uno una energía cinética K. ¿Cuáles son la magnitud y dirección del campo eléctrico que detendrá a estos electrones en una distancia d?

41) Un protón se mueve a 4.50 x105 m/s en dirección horizontal, y entra en un campo eléctrico vertical uniforme con una magnitud de 9.60 x103 N/C.

CAPITULO 24 1) En un campo eléctrico uniforme se hace girar una espira de 40.0 cm de diámetro hasta encontrar la posición en la cual existe el máximo flujo eléctrico.

3) Un campo eléctrico uniforme a i ˆ + b j ˆ atraviesa por una superficie de área A.

5) Una pirámide de base horizontal cuadrada, de 6.00 m de lado, y con una altura de 4.00 m está colocada en un campo eléctrico vertical de 52.0 N/C

7) Las siguientes cargas están localizadas en el interior de un submarino: 5.00 mC, 9.00 mC, 27.0 mC y 84.0 mC.

b) El número de líneas que entran supera al número de las que salen por 2.91 veces o más. 9) En la figura P24.9 se muestran cuatro superficies cerradas, S1 a S4, así como las cargas 2Q , Q y Q.

11) Una carga puntual Q se localiza justo por encima del centro de la cara plana de un hemisferio de radio R, como se muestra en la figura P24.11

13) Una carga puntual Q= 5.00 mC se localiza en el centro de un cubo de arista L= 0.100 m.

15) Una carga lineal infinitamente larga tiene carga uniforme por cada unidad de longitud l y se localiza a una distancia d del punto O, como se muestra en la figura P24.15

17) Una carga de 170 mC está en el centro de un cubo con una arista de 80.0 cm.

19) Determine la magnitud del campo eléctrico en la superficie de un núcleo de plomo-208, que contiene 82 protones y 126 neutrones.

21) Una hoja con carga grande horizontal y plana tiene una carga por unidad de superficie de 9.00 mC/m2 . Determine el campo eléctrico justo por encima del centro de la hoja.

23) Un trozo de Styrofoam de 10.0 g tiene una carga neta de - 0.700 mC y flota por encima del centro de una gran lámina horizontal de plástico que tiene una densidad de carga uniforme en su superficie.

25) Una partícula con una carga de -60.0 nC está colocada en el centro de una cubierta esférica no conductora con un radio interior igual a 0.0 cm y un radio exterior de 25.0 cm.

27) Considere una distribución de carga cilíndrica larga de radio R con una densidad de carga uniforme r. Encuentre el campo eléctrico a una distancia r del eje, cuando r...